Kiedy w linii sprężonego powietrza potrzebny jest węgiel aktywny
Filtr odolejający zatrzymuje olej w postaci aerozolu, czyli drobnych kropelek unoszonych przez strumień powietrza. Nie zatrzymuje natomiast par olejowych, bo te zachowują się jak gaz i przechodzą przez wkład koalescencyjny razem z powietrzem.
Właśnie tę frakcję usuwa węgiel aktywny. Jego zadaniem jest adsorpcja par i związanych z nimi zapachów, a nie filtracja mechaniczna.
Procesy, w których ma to znaczenie
Pary olejowe są problemem wszędzie tam, gdzie powietrze styka się z produktem albo z powierzchnią, która ma coś przyjąć.
| Proces | Dlaczego pary olejowe przeszkadzają |
|---|---|
| Nanoszenie powłok i lakierowanie | Ślad oleju powoduje wady powierzchni i problemy z przyczepnością |
| Pakowanie z kontaktem powietrza z żywnością | Powietrze styka się z produktem lub opakowaniem bezpośrednim |
| Klejenie | Proces wymaga czystej, odtłuszczonej powierzchni |
| Stanowiska ochrony dróg oddechowych | Wymagania dla powietrza oddechowego są odrębnie uregulowane |
| Laboratoria i aparatura pomiarowa | Przyrządy bywają wrażliwe na zanieczyszczenia organiczne |
Warunki poprawnej pracy wkładu
Węgiel aktywny działa tylko wtedy, gdy dostaje powietrze już przygotowane. Postawiony jako pierwszy stopień wysyci się szybko, bo przyjmie także olej w postaci ciekłej, do którego nie jest przeznaczony.
Dlatego montuje się go za filtrem odolejającym i za osuszaczem. Wilgotne powietrze obniża pojemność adsorpcyjną złoża, więc kolejność ma tu bezpośredni wpływ na koszt eksploatacji. Za wkładem z węglem aktywnym stawia się zwykle jeszcze filtr zatrzymujący ewentualny pył ze złoża.
Kłopot z oceną zużycia
Filtr mechaniczny sygnalizuje zużycie wzrostem oporu przepływu, który widać na manometrze różnicowym. Węgiel aktywny nie daje takiego sygnału: opór pozostaje podobny, a złoże po prostu przestaje adsorbować. Przekroczenie pojemności widać dopiero na produkcie albo w badaniu jakości powietrza.
Z tego powodu wkłady z węglem aktywnym wymienia się według czasu pracy, nie według wskazań przyrządu, a w procesach wrażliwych kontroluje się jakość powietrza pomiarem. Warunki pracy, przede wszystkim temperatura i zawartość wilgoci, skracają lub wydłużają ten okres.
Sprężarka bezolejowa a filtr z węglem aktywnym
Pojawia się pytanie, czy przy maszynie bezolejowej ten stopień jest jeszcze potrzebny. Sama sprężarka nie wprowadza wtedy oleju smarującego do strumienia, ale węglowodory obecne w powietrzu zasysanym z otoczenia przechodzą przez nią i trafiają do instalacji razem z powietrzem.
W hali z obróbką mechaniczną, lakiernią albo ruchem pojazdów spalinowych zawartość tych związków w powietrzu otoczenia bywa zauważalna. Dlatego przy procesach o wysokich wymaganiach węgiel aktywny stosuje się także za maszynami bezolejowymi, a decyzję opiera się na badaniu powietrza, nie na typie sprężarki.
Drugim argumentem jest stan istniejącej instalacji. Rurociąg, przez który latami przechodziło powietrze z maszyny smarowanej olejem, zawiera jego pozostałości na ściankach i oddaje je jeszcze długo po wymianie źródła.
Gdzie umieścić ten stopień w całym układzie
Decyzja o węglu aktywnym należy do szerszego pytania o to, ile stopni oczyszczania potrzebuje dany zakład i w jakiej kolejności mają stać. Rozpisane stopnie filtracji sprężonego powietrza pokazują, że dokładanie kolejnych wkładów nie jest neutralne kosztowo, bo każdy z nich zwiększa opór, który sprężarka pokrywa wyższym ciśnieniem tłoczenia. W procesach, gdzie pary olejowe nie mają znaczenia, ten stopień jest zbędnym wydatkiem, a tam gdzie mają, jest jedynym rozwiązaniem.